点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:在地下2400米探索人类认知边界
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

在地下2400米探索人类认知边界

来源:科技日报2025-01-27 09:27

  车辆扎进山体,穿过17.5公里长的锦屏山隧道后,周遭终于从昏暗变得明亮,一座“地下城”出现在眼前——这里是中国锦屏地下实验室(以下简称“锦屏地下实验室”)二期。清华大学工程物理系党委书记曾志环顾四周,语气带着自豪,对科技日报记者说:“确实不一样了吧?”

  锦屏地下实验室位于四川省凉山彝族自治州锦屏山内部,山体岩石覆盖厚度达2400米,宇宙射线通量只有地面的一亿分之一。这里是世界上最深、综合条件最好的地下实验室。

  2016年,记者第一次探访锦屏地下实验室时,实验室主任程建平指着黑乎乎的隧道深处说,以后这里会扩建成一个小区,世界各国科学家都可以在小区工作。

  当初听起来雄心勃勃的设想,如今已经成真。不同学科的科研人员带着他们的疑问,来到锦屏山深处寻找答案——当外界噪音降到最低,又能听到怎样的华章?

  从4000立方米到30万立方米

  锦屏地下实验室由国投集团雅砻江流域水电开发有限公司和清华大学共同建设运行。

  走在宽敞明亮的实验室内,你很容易忘记自己身处地下。曾志提醒,对工程方来说,特殊的地理位置,带来了特殊的问题。

  实验室埋深2400米,岩体内地下水量大、渗透性强,地下洞室渗漏点较多且分布无规律。而且,岩体自身及岩壁渗水中会持续析出氡气。氡气具有强烈放射性,会对实验探测装置形成干扰。

  因此,防水抑氡是施工中的关键环节。锦屏大设施的防水抑氡设计方案和施工方案均为首创。它的设计构造主要分为排水防水层、结构层与面层,内含10层材料,10厘米厚,覆盖了实验室内10万平方米面积。

  防水抑氡工程的5万余米拼接焊缝,穿过防水结构的20多万个膨胀螺栓和5万多根锚杆,无一渗水点。“这堪称工程奇迹。”国投集团雅砻江公司锦屏地下实验室管理局副局长申满斌指着表面光滑洁净的洞壁感叹。

  曾志同样感慨万千。从无到有,从小到大,锦屏地下实验室已经在大山内部“生长”了十几年。

  2010年12月,锦屏地下实验室一期建成,填补了我国深地实验室的空白,为开展粒子物理学、天体物理学等领域重大基础前沿研究提供了良好的低本底环境。

  2014年,锦屏地下实验室二期建设启动。2017年,基于锦屏地下实验室二期的极深地下极低辐射本底前沿物理实验设施(以下简称“锦屏大设施”)项目被列入“十三五”国家重大科技基础设施项目指南。

  2023年12月,锦屏大设施正式投入科学运行,首批10个实验团队入驻实验室,地下可用实验空间也从一期实验室的4000立方米增加到二期的30万立方米。

  十年磨一剑。暗物质、中微子、核天体物理、岩石力学、地震学、集成电路、量子计算、深地医学……一系列前沿基础科学研究在此开展。锦屏地下实验室,有望成为世界深地科学实验中心。

  实验灵敏度将提升两个量级

  从实验室1号门进入,依次可来到A厅、B厅、C厅、D厅,每个大厅又分成了两个实验厅。

  C2厅内,中国暗物质实验组成员、清华大学博士后代文翰正在进行高纯锗探测器的测试。

  代文翰将标准样品放在探测器不同位置进行测量,采集并分析探测器输出的脉冲波形信号。“一天能收集200万个信号。”他说。工作听起来有些枯燥,但代文翰乐在其中。

  如今,锦屏山、山脚下的雅砻江和地下实验室的灯光,已成为代文翰科研生活的一部分。

  他告诉记者,实验室一期像个工作室,空间不大,科研仪器也是小而精。实验室二期像个大工厂,实验室更大了,实验体量上去了,科学研究也瞄准更高的目标,有望取得更大的进展和突破。

  比如,在锦屏地下实验室一期,实验组在容积约1立方米的液氮罐中运行总质量10公斤的高纯锗探测阵列;但在实验室二期,容积1725立方米的世界最大液氮低温屏蔽装置正在进行液氮灌注,不久后,总质量50千克的探测器阵列将在其中运行。“实验灵敏度能提升两个量级!”代文翰说。

  就在锦屏大设施建设期间,一系列成果也已经产出。

  2024年,中国暗物质实验组成果在《物理评论快报》发表,给出了国际上对太阳加速暗物质—电子相互作用截面最灵敏的限制;2024年,粒子和天体物理氙探测实验组在《物理评论快报》发表了对太阳硼-8中微子的首个测量结果,开启了液氙暗物质和中微子探测实验的新篇章;2022年,锦屏深地核天体物理实验组成果在《自然》发表,在国际上首次揭示了宇宙最古老恒星中的钙丰度之谜……

  “基于锦屏大设施的优势平台条件,我们的科学研究将瞄准突破人类认知边界,努力取得重大成果,为建设科技强国和实现高水平科技自立自强贡献锦屏力量。”曾志展望道。(张盖伦)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 2025中医医院传承创新发展大会在北京开幕

  • “玉见文明:良渚文化特展”亮相上海

独家策划

推荐阅读
新华社北京12月12日电 由中央网信办主办的2025中国正能量网络精品征集展播活动12日启动。
2025-12-12 13:08
记者11日从中国科学院微小卫星创新研究院(以下简称“卫星创新院”)获悉,轻舟货运飞船初样件已完成多项关键技术验证,进入整体测试阶段。
2025-12-12 09:55
近日,中国石油大庆古龙陆相页岩油国家级示范区年产量突破100万吨,实现页岩油规模化效益开采。
2025-12-12 09:50
2026年1月1日起,我国将禁止生产含汞体温计和含汞血压计。
2025-12-12 09:48
11日,中国科学院紫金山天文台“银河画卷”(MWISP)巡天计划(以下简称“巡天计划”)正式向全球公开首批毫米波分子谱线观测数据。
2025-12-12 09:47
截至12月9日24时,哈密—重庆±800千伏特高压直流输电工程(以下简称“疆电入渝”工程)自今年6月10日投运以来,累计外送电量已达101.2亿千瓦时。
2025-12-12 09:45
加快培育壮大数据产业,以区域协同数智化发展带动数据产业集群、数字产业集群做大做强。以兼顾标准互认、质量保障和安全可信的制度体系,护航数据产品服务流通交易、变现增值。数字经济具有数据资源依赖度高、技术知识人才密集、高融合渗透性及行业覆盖面广等特点。
2025-12-11 10:16
光明日报西宁12月10日电 记者万玛加、王雯静日前从国网青海省电力公司获悉,青海电力交易中心与北京电力交易中心、吉林电力交易中心“三网”联动,共同达成跨省跨区中长期外送电力交易,交易电量自12月8日起执行至31日止,累计交易电量1876万千瓦时。
2025-12-11 10:15
2020年12月,科技部在苏州高新区等13家国家高新区启动首批试点,探索实施“创新积分制”,对企业创新能力进行量化评价,引导金融机构精准支持科技创新。联动实施“创新积分制”和科技创新专项担保计划,累计向21家银行推荐超过17万家科技型中小企业,签订贷款合同超2900亿元……
2025-12-11 10:15
2025年12月10日12时03分,中科宇航力箭一号遥十一运载火箭在东风商业航天创新试验区发射,将9颗卫星精准送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。此次发射的卫星中,阿联酋813卫星是由上海微小卫星工程中心承研的高光谱地球观测卫星,搭载高光谱相机、全色相机及大气偏振校正仪等主载荷。
2025-12-11 10:05
12月9日,记者从中国科协获悉,中国科协生命科学学会联合体(以下简称“联合体”)发布了2025年度“中国生命科学十大进展”,6个知识创新类和4个技术创新类项目成果入选。
2025-12-11 10:02
“向精准要价值”,是一场从技术导向到需求导向的深刻转型。
2025-12-10 14:00
近十几年来,罗二仓团队聚焦采用环保工质,如氦气、氩气、氮气等绿色工质的热声斯特林技术,研发具有广阔应用前景的新一代热泵技术。
2025-12-10 09:39
中国科学院生物物理研究所徐涛院士课题组与纪伟研究员课题组研制出三维干涉定位显微镜(ROSE-3D),首次在单分子定位成像领域,实现了基于相机的纳米尺度三维各向同性分辨率。
2025-12-10 09:38
“细胞壁是质膜外具有一定硬度和弹性的细胞结构,广泛存在于植物、细菌和真菌中。随着研究逐渐深入,团队发现,在植物茎顶端干细胞区域,细胞壁的主要成分果胶呈现独特的“二元分布”模式。
2025-12-10 09:37
指令长张陆时隔两年半再度漫步太空,航天员武飞成为我国目前执行出舱任务最年轻的航天员。
2025-12-10 09:35
我国首个国家级陆相页岩油示范区——新疆吉木萨尔国家级陆相页岩油示范区9日完成年度170万吨原油生产任务,这一成果标志着国家级示范工程建设任务全面完成。
2025-12-10 09:34
一些不法商家钻监管漏洞,推出所谓“智驾神器”规避车辆安全监控,不仅严重威胁道路交通安全,更触碰了法律红线,扰乱了新能源汽车产业的健康发展秩序。
2025-12-09 10:11
一项新研究揭示了这些天体表面下可能发生的活动,为了解其多样地质特征的形成机制提供了线索。相关研究成果近日发表于《自然-天文学》。
2025-12-09 10:02
实验结果显示,将化合物注射给抑郁模型小鼠后,仅1小时便可观察到显著的抗抑郁效果,且无明显副作用。
2025-12-09 10:01
加载更多